【正文】 根據(jù)模擬測(cè)試結(jié)果得出，利用實(shí)時(shí)參數(shù)識(shí)別方法的液壓絞車運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)控制改善了其運(yùn)動(dòng)控制的精度。若?J p / ?u(k) = 0，則控制輸入為B 預(yù)測(cè)控制的模擬如果將液壓絞車簡(jiǎn)化成一階慣性系統(tǒng)，其液壓絞車的非線性特性使系統(tǒng)增益和響應(yīng)時(shí)間都是時(shí)變的。a和b表示模型參數(shù)。液壓絞車的電液比例閥的輸出流量和閥芯移位的關(guān)系是非線形的，其主要受加載壓力，液壓絞車的控制電壓，和閥芯移位的影響。因此液壓絞車的電液比例控制閥的傳遞函數(shù)如下：式中Q(s)為電液比例閥的輸出流量，U(s)為控制電壓，Kv為比例控制增益，Tv為電液比例閥的響應(yīng)時(shí)間。液壓絞車的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般采用由電液比例閥控制的液壓馬達(dá)。手動(dòng)絞車一般用在起重量小、設(shè)施條件較差或無(wú)電源的地方。關(guān)鍵詞：液壓絞車； 軌跡控制； 預(yù)測(cè)控制I. 引言絞車是用于提升、下放重物的動(dòng)力設(shè)備。液壓絞車是一種具有重負(fù)荷和高慣性的機(jī)械裝置。另外，通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我充分認(rèn)識(shí)到要設(shè)計(jì)一個(gè)有實(shí)用價(jià)值的產(chǎn)品，不僅要有一個(gè)可行的方案，還應(yīng)考慮在加工、制造、安裝中的工藝性和經(jīng)濟(jì)性。制動(dòng)器是絞車不可缺少的一部分，所以本設(shè)計(jì)采用的兩個(gè)制動(dòng)器。5. 過(guò)電壓保護(hù)當(dāng)斷路器斷開(kāi)時(shí)，阻容吸收裝置（由RRRCCC組成）會(huì)吸收其產(chǎn)生的過(guò)電壓。同時(shí)JDB綜合保護(hù)器具有優(yōu)良的過(guò)載保護(hù)。保護(hù)器JDB的執(zhí)行機(jī)電器J吸合，串接于中間繼電器1K和2K吸合線圈回路中的常開(kāi)觸點(diǎn)4閉合。③JDB—120—B型電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器：用它來(lái)實(shí)現(xiàn)主電動(dòng)機(jī)支路的過(guò)載、斷相、短路、漏電閉鎖保護(hù)。 1）擴(kuò)大控制范圍：例如，多觸點(diǎn)繼電器控制信號(hào)達(dá)到某一定值時(shí)，可以按觸點(diǎn)組的不同形式，同時(shí)換接、開(kāi)斷、接通多路電路。以合字的拼音字頭“H”表示。 固體繼電器：指電子元件履行其功能而無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的，輸入和輸出隔離的一種繼電器。PLC還具有自診斷功能，能查出自身的故障，隨時(shí)顯示給操作人員，并能動(dòng)態(tài)地監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況，為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)提供了方便。PLC控制系統(tǒng)連線少、體積小、功耗小，而且 PLC中每只軟繼電器的觸點(diǎn)數(shù)理論是無(wú)限制的，因此其靈活性和可擴(kuò)展性很好?？刂齐娐窇?yīng)實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)的直接切換，采用雙重互鎖即復(fù)合按鈕構(gòu)成的機(jī)械互鎖和接觸器繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)構(gòu)成的電氣互鎖。3）尺寸不得小于表所列之最小尺寸，如超出要求須立即調(diào)整，否則失去制動(dòng)作用。2）制動(dòng)力矩的調(diào)整松開(kāi)螺母，夾住螺桿的尾部方頭，轉(zhuǎn)動(dòng)螺母，使方形彈簧座位于彈簧架刻線以內(nèi)，調(diào)整發(fā)后將螺母擰緊退即可。能夠達(dá)到的最高硬度約為HRC55(HB538)，σb為600～1100MPa。％～％的碳素鋼。4）制動(dòng)瓦是否正常的靠在制動(dòng)輪上，磨擦表面的狀態(tài)是否完好，有無(wú)油膩臟物。3）制動(dòng)瓦的退距調(diào)整當(dāng)制動(dòng)瓦打開(kāi)時(shí)，調(diào)整螺栓，使兩邊退距基本保持一致。制動(dòng)器的型號(hào)主要根據(jù)制動(dòng)軸所需的計(jì)算制動(dòng)力矩來(lái)選擇，再進(jìn)行必要的發(fā)熱，制動(dòng)時(shí)間等的驗(yàn)算。（3）盤式制動(dòng)閘盤式制動(dòng)閘是一種利用盤型（又稱蝶形彈簧）和彈力緊閘和利用液壓推力松閘的一種新型絞車制動(dòng)裝置。卷筒軸上A、B兩處均選用圓錐滾子軸承23132型（GB/T2881994）。E處鍵為矩形花鍵。(GB/), 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得： 由于：所以，鍵強(qiáng)度滿足要求A、F處軸承均為圓錐滾子軸承32320型（GB/T2881994）,A處軸承受力較F處大，故僅需校核A處的軸承，考慮最不利的情況，即錐齒輪的軸向力全部由A軸承承擔(dān)。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中查得： y= 由以上可知，選用軸承的壽命滿足要求。（1）選擇齒輪材料：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，大齒輪選用＃表面淬火大齒圈與過(guò)橋齒輪直接聯(lián)接，故其模數(shù)取。（1）慢速時(shí)滾筒轉(zhuǎn)速 ＝ ＝（2）快速時(shí)滾筒轉(zhuǎn)速 ＝ ＝ 傳動(dòng)比分配如下:根據(jù)GB20118—2006，初選直經(jīng)為選擇：繩 股 鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度為1870N/mm2鋼絲繩最小破斷拉力為t=682000N鋼絲繩破斷拉力總和為t = t = 827948N整條鋼絲繩破斷拉力總和：S=Kt==703756N式中 K——鋼絲繩捻制折減系數(shù)，取K = （1）根據(jù)JB140974規(guī)定：一般取 取 =545mm式中 ——卷筒最小外經(jīng)，mm d ——鋼繩直經(jīng)，mm（2）確定滾筒寬度B取B=770初定鋼絲繩纏繞層數(shù)n＝10驗(yàn)算滾筒容繩量L（3）確定滾筒各直徑：①鋼絲繩在卷筒上的最小纏饒直經(jīng)：②鋼絲繩在卷筒上的最大纏饒直經(jīng)： ③鋼絲繩在卷筒上的平均纏饒直經(jīng)：④卷筒的結(jié)構(gòu)外經(jīng)：?。?）卷筒上的拉力1）慢速：2）高速（1）慢速 （2）快速 、功率的計(jì)算軸Ⅰ：軸Ⅱ： 軸Ⅲ：（慢速） 軸Ⅲ：（快速），鋼絲繩在里層的安全系數(shù)（1）電機(jī)在悶車時(shí)，鋼絲繩的拉力因慢速時(shí)鋼絲繩的拉力較快速時(shí)大，故僅需要慢速時(shí)的安全系數(shù). （2）電機(jī)悶車時(shí)，鋼絲繩在里層的安全系數(shù)3 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算弧齒錐齒輪是具有曲線傾斜齒的錐齒輪，其輪齒接觸是從一端到另一端逐漸開(kāi)始而且連續(xù)平穩(wěn)地進(jìn)行。圖21 JSDB－25型雙速多用絞車傳動(dòng)簡(jiǎn)圖其傳動(dòng)路線：低速級(jí)：電動(dòng)機(jī)→彈性聯(lián)軸器→主軸Ⅰ→→主軸Ⅱ→→→→軸Ⅲ→→卷筒。本設(shè)計(jì)的容繩量達(dá)到了260米?，F(xiàn)在大型液壓支架重量已經(jīng)達(dá)到30多噸，而液壓支架等綜采設(shè)備在采煤工作面的撤移與運(yùn)輸仍使用回柱絞車等老式設(shè)備，其牽引力小，容繩量小，鋼絲繩細(xì)，不適應(yīng)綜采工作面的工況要求。3）氣動(dòng)絞車①需要配置壓縮空氣站；②氣動(dòng)系統(tǒng)工作壓力較低，氣動(dòng)馬達(dá)外形尺寸較大，氣動(dòng)系統(tǒng)總體重量較重；③對(duì)環(huán)境條件敏感一在周圍環(huán)境溫度低的地方，可能有潮氣凝結(jié)在氣動(dòng)管路和部件里；④噪音大一需要噪音消音器。無(wú)論采用何種驅(qū)動(dòng)方式，在絞車的驅(qū)動(dòng)部分設(shè)計(jì)中都應(yīng)包含以下設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:①無(wú)級(jí)均勻變速，調(diào)速范圍寬廣；②在有負(fù)載情況下，良好的啟動(dòng)特性和低速特性，總效率高；③雙向旋轉(zhuǎn)，并且容易改變旋轉(zhuǎn)方向；④維護(hù)保養(yǎng)相對(duì)容易，對(duì)周圍工作環(huán)境不敏感；⑤制動(dòng)系統(tǒng)工作可靠；⑥設(shè)計(jì)緊湊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝布置容易，重量輕；⑦在有負(fù)載情況下，能長(zhǎng)時(shí)間安全帶載靜止而不至于損壞驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 Electrical control system目 錄1 緒論 1 1 1 1 2 3 32 總體設(shè)計(jì) 5 5 5 5 傳動(dòng)系統(tǒng)的確定及傳動(dòng)比 6 6 7 8 8 8 9 功率的計(jì)算 10，鋼絲繩在里層的安全系數(shù) 113 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 12 12 12 13 14 16 16 17 18 18 19 20 20 21 22 22 24 24 24 244 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 26 26 26 26 30 30 30 30 31 35 36 37 37 37 41 41 42 42 44 45 45 47 475 制動(dòng)器的選型及設(shè)計(jì) 49 49 49 49 49 49 49 49 51 52 526 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 53 53 53 54 54 55 56 56結(jié) 論 58翻譯部分 59英文原文 59中文譯文 62參考文獻(xiàn) 67致 謝 68 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2012屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第68頁(yè)1 緒論在人類歷史上，絞盤(windlass)是第一種用于拖曳提升重物的機(jī)器，它可使一個(gè)人搬運(yùn)遠(yuǎn)重于自己許多倍的重物。文中首先對(duì)絞車運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀及其在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展情況和運(yùn)輸過(guò)程中的傳動(dòng)系統(tǒng)圖進(jìn)行了簡(jiǎn)要說(shuō)明；其次詳細(xì)地說(shuō)明了該絞車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和減速器傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的原理，并對(duì)該絞車減速器和滾筒裝置中各部件進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算和校核，經(jīng)校核計(jì)算得出各部件強(qiáng)度均滿足要求等。本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版，同意學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計(jì)（論文）；同意學(xué)校在不以營(yíng)利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計(jì)（論文）的部分或全部?jī)?nèi)容，允許他人依法合理使用。中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目： 雙速絞車設(shè)計(jì) 獨(dú) 創(chuàng) 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。（保密論文在解密后遵守此規(guī)定）再次文中對(duì)低速級(jí)制動(dòng)和高速級(jí)制動(dòng)進(jìn)行了選型和設(shè)計(jì)和計(jì)算。絞盤采用一種軸和輪的形式，由用垂直框架支撐的滾筒組成，人通過(guò)用手搖動(dòng)曲柄，使絞盤滾筒繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)(見(jiàn)圖11)。對(duì)于小型絞車，為了保證結(jié)構(gòu)緊湊，絞車驅(qū)動(dòng)部分一般與絞車工作裝置聯(lián)接在一起，直接驅(qū)動(dòng)工作裝置；對(duì)于大型絞車或應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)空間相對(duì)狹小的絞車，絞車驅(qū)動(dòng)部分與絞車工作裝置可以設(shè)計(jì)成獨(dú)立放置，兩者間通過(guò)液壓管線、氣動(dòng)管線或電纜管線相聯(lián)系，絞車的布置和操縱均很方便。4）液壓絞車①雙向?qū)崿F(xiàn)從零到最人速度的無(wú)級(jí)變速控制，易于換向；②用高壓溢流閥或壓力補(bǔ)償器雙向限制有效力矩；③輸出速度范圍大，負(fù)載的低速控制好，可以帶載良好啟動(dòng)；④系統(tǒng)允許長(zhǎng)時(shí)間支持負(fù)載，雙向可以限制不同力矩； ⑤設(shè)計(jì)緊湊，布置方便，動(dòng)力傳遞系統(tǒng)總重量輕；⑥易于實(shí)現(xiàn)恒速、恒張力控制。當(dāng)前雙速絞車存在的主要問(wèn)題：蝸輪副傳動(dòng)是回柱絞車的薄弱環(huán)節(jié)煤礦絞車JH2JHJHC1JH21JM14都采用蝸輪副傳動(dòng)，皆因蝸輪副傳動(dòng)比大，但蝸輪副傳動(dòng)效率很低，～，絞車的總傳動(dòng)比更低，工作時(shí)過(guò)高的溫升，井下多塵的工作環(huán)境，使蝸輪副磨損加快，使用半年或更短時(shí)間，即需要檢修或更換，影響生產(chǎn)，因而取消蝸輪副從經(jīng)濟(jì)效益方面來(lái)說(shuō)使必要的。設(shè)計(jì)壽命短回柱絞車大多采用1460小時(shí)的設(shè)計(jì)壽命，這是因?yàn)榛刂鶗r(shí)間短，但由于小絞車已不止用于回柱，還在建筑，鐵路等各行業(yè)，而且就煤礦的使用來(lái)看，也有必要提高設(shè)計(jì)壽命，增加絞車的平均無(wú)故障時(shí)間，保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行，經(jīng)多方比較，決定采用5000小時(shí)的設(shè)計(jì)壽命。高速級(jí)：電動(dòng)機(jī)→彈性聯(lián)軸器→主軸Ⅰ→→主軸Ⅱ→→軸Ⅲ→→卷筒。因而比直齒錐齒輪和零度齒錐齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，在高速時(shí)能特別明顯地減少噪聲和震動(dòng)。校核公式式中：彈性系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得 ＝節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（） 得＝重合度系數(shù)：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得 ＝許用接觸應(yīng)力 ，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得：＝1700N/ 接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得：硬化系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)及說(shuō)明得：＝1接觸強(qiáng)度安全系數(shù),查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，按一般可靠度得：＝1則 所以：接觸疲勞強(qiáng)度通過(guò)。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初定軸的直徑，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得：考慮到鍵槽的影響及軸的受力情況，取軸的基本直徑d=100mm。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得：D處軸承為雙列圓柱滾子軸承NN3024型（GB/T28594）, C處軸承為雙列圓柱滾子軸承NN3024型（GB/T28594）, 據(jù)以上計(jì)算可知，二軸上各軸承的壽命均滿足要求。(GB/), 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得： 由于：所以，鍵強(qiáng)度滿足要求A、F處軸承均為圓錐滾子軸承32320型（GB/T2881994）,A處軸承受力較F處大，故僅需校核A處的軸承，考慮最不利的情況，即錐齒輪的軸向力全部由A軸承承擔(dān)。由于A處軸承受力較大，故只需校核A處的軸承。由于使用多副制動(dòng)閘，制動(dòng)可靠性高；用電液調(diào)壓裝置來(lái)調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩，操作方便，可調(diào)性好；慣性小，動(dòng)作快，靈敏度高；重量輕，外形尺寸??；通用性好等優(yōu)點(diǎn)，因而盤形閘獲得廣泛應(yīng)用。制動(dòng)軸上所需的計(jì)算制動(dòng)力矩，可由穩(wěn)定工況時(shí)的驅(qū)動(dòng)力矩(即根據(jù)外載荷計(jì)算所需的制動(dòng)力矩要求的給定值)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率及安全系數(shù)S算得：根據(jù)計(jì)算值可得選用YWZ3400/125型制動(dòng)器，額定轉(zhuǎn)矩為8001800。4）固定制動(dòng)瓦的螺母（見(jiàn)圖），應(yīng)松緊適當(dāng)，使制動(dòng)瓦與制動(dòng)輪可以隨位。當(dāng)制動(dòng)襯墊的厚度達(dá)到數(shù)值時(shí)，則應(yīng)更換制動(dòng)襯墊。有鎮(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、沸騰鋼等多種產(chǎn)品。高碳鋼，常稱工具鋼 , %%, 可以淬硬和回火。3）制動(dòng)瓦的退距調(diào)整當(dāng)制動(dòng)瓦打開(kāi)時(shí)，調(diào)整螺栓，使兩邊退距基本保持一致。4）制動(dòng)瓦是否正常的靠在制動(dòng)輪上，磨擦表面的狀態(tài)是否完好，有無(wú)油膩臟物。要實(shí)現(xiàn)以上目的,可采用PLC電路控制或接觸器繼電器控制。在繼電器控制電路中，當(dāng)電源接通時(shí)，電路}中所有繼電器都處于受制約狀態(tài)即該吸合的繼電器都同時(shí)吸合，不該吸合的繼電器受某種條件限制而不能吸合，這種工作方式稱為并行工作方式。綜上所訴，PLC控制較繼電器控制有較大的優(yōu)點(diǎn)，但由于本設(shè)計(jì)所需要求和功能較簡(jiǎn)單，且考慮其成本和維護(hù)難度，故本次設(shè)計(jì)選用繼電器控制。 溫度繼電器：當(dāng)外界溫度達(dá)到給定值時(shí)而動(dòng)作的繼電器。 2）動(dòng)斷型（常閉）（D型）線圈不通電時(shí)兩觸點(diǎn)是閉合的，通電后兩個(gè)觸點(diǎn)就斷開(kāi)。 2）放大：例如，靈敏型繼電器、中間繼電器